日前,中国农业大学昆虫学系石旺鹏博士课题组的一项研究发表在《美国科学院院报》杂志上,创造性地揭示了病原微生物、肠道微生物和飞蝗聚集行为之间的关系。
研究发现蝗虫微孢子通过改变飞蝗聚集化学信息指纹阻止飞蝗群集行为的机制。专家认为,该论文展示了寄生物调控寄主行为的一种新机制和生物学问题,对人类抗忧郁益生菌的研究也有指导意义。
蝗虫消化道寄生虫可能起到抑制蝗虫对信息素和神经递质的生产,该信息素和神经递质可启动蝗群的爆发。通常蝗群可能被一组聚集信息素触发和维持,这些信息素引起原本单独行动的蝗虫聚集形成一个迁徙群。
为了研究一种常见的微孢子虫蝗虫寄生虫Paranosema (Nosema) locustae对蝗群行为的作用,石旺鹏及其同事让蝗虫暴露在含有来自健康的蝗虫和感染了P. locustae寄生虫的蝗虫排泄物腔室中。
经研究发现,在有未感染的蝗虫挥发物的腔室内,这些蝗虫在更大的程度上聚集了起来,而且与受感染的蝗虫的挥发物相比,也显示出了对未感染的蝗虫的排泄物挥发物的更强的触角应答。被感染的蝗虫比健康的蝗虫产生了更少的排泄物挥发物,随着这种寄生虫感染的发展,挥发性信息素的制造也减少了。
此后研究者发现,P. locustae寄生虫能使蝗虫的后肠酸化,抑制了可能抵御寄生虫感染和产生聚集信息素的肠道细菌的生长。
研究者称,与健康的蝗虫相比,被感染的蝗虫产生了更低水平的可能发动蝗群的神经递质血清素以及可能维持蝗群行为的多巴胺。这些结果提示,通过改变蝗虫肠道的化学物质,从而能够起到了抑制蝗群行为的作用。
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